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xzh0593

木虫 (小有名气)

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虫号: 339708
注册: 2007-04-07
性别: GG
专业: 合成药物化学

[交流] 某学校可能的考博试题，各位虫子帮忙做一下，周五考试了。10个金币一题！

1、在一容器为10m3的全混釜中进行某一反应A→P，已知进料浓度为5kmolA/m3、进料温度为310K，溶液密度为850kg/m3、溶液热容为2.2kJ/kg•K、反应速率常数为1013e-12000/Ts-1、反应热为-20000kJ/kmol。当进料流量为0.01m3/s时，要求反应出口转化率达97.5%，问反应温度应控制在多少度？

2、（1）为什么化学反应速度的定义式不能象物理速度一样用数学一阶导数来表示？
（2）连续流动反应器中流体停留时间分布的无因次方差有什么作用？
（3）什么样的反应动力学方程不宜外推？
（4）在什么样的情况下，反应原料的预混合是相当重要的？
（5）幂级数型反应动力学方程和双曲函数型反应动力学方程是基于什么背景提出来的？一般各适用什么场合？
（6）绝热温升的含义是什么？

3、数学模型方法是反应工程研究中的一个重要方法，回答下列问题：
（1）列举你所熟悉的流动模型或者反应器模型，其中模型参数是怎样确定的？
（2）说明建立反应工程数学模型的一般方法和步骤。

4、氨氧化过程中发生下列反应：
4NH3+5O2=4NO+6H2O
4NH3+3O2=2N2+6H2O
4NH3+6NO=5N2+6H2O
O2+2NO=2NO2
2NO=N2+O2
N2+2O2=2NO2
(1)试求独立反应数及独立反应；
（2）举例说明研究独立反应有何意义。
（3）若要建立以上氨氧化反应的动力学方程，应该有几个？

5、仲丁醇脱水制丁烯反应为A→B+W，有人提出反应动力学模型为：
rA=ksKAPA/(1+KAPA+KWPW)
(其中A、B、W分别为仲丁醇、丁烯和水)
（1）据此模型，试探测其反应机理；
（2）实验测得P/rA0与P成线性变化关系（P、rA0分别为反应初期时的系统总压和反应速度）。
问：此实验现象与反应动力学模型有何关系？能说明什么问题？

6、硫酸生产工业中，2SO2+O2=2SO3为一可逆放热反应，一般采用多段绝热反应、段间间接换热的工艺来进行（如下图所示），请简单说明该工艺的特点。

（1）请从反应工程角度在温度~转换率图上说明该工艺的特点；
（2）请从化学工程与工艺角度设计该工艺流程，画简单工艺流程图并予以说明；

7、自催化反应A+R=2R，反应动力学方程为rA=kCACR mol/(l•min)。已知原料中CA0=1.25 mol/L,CR0很小。
（1）计算反应到什么程度时反应速率达到最大？最大值为多少？
（2）采取什么形式的反应器或者反应器的组合形式能使得反应收率最大？最大值为多少？

8、甲烷水蒸汽转化制氢反应过程中发生了如下反应：
CH4+H2O=CO+3H2
CH4+2H2O=CO2+4H2
CO+H2O=CO2+H2
（1）独立反应有几个？
（2）反应动力学方程应该有几个？

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